(57)【要約】【課題】イミュニティノイズ対策部品によるコストアップを招くことなく、半導体装置に流入するイミュニティノイズを減少してイミュニティ耐性が向上される半導体装置を提供する。【解決手段】絶縁性フィルムと、該絶縁性フィルム上にパターン形成された金属薄膜配線とを有するフィルムキャリアに半導体集積回路を搭載した半導体装置であって、前記金属薄膜配線では、半導体集積回路への電源用配線および接地用配線のインダクタンスが、その他の配線のインダクタンスよりも大きくなるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性フィルムと、該絶縁性フィルム上にパターン形成された金属薄膜配線とを有するフィルムキャリアに半導体集積回路を搭載した半導体装置であって、
前記金属薄膜配線では、半導体集積回路への電源用配線および接地用配線のインダクタンスが、その他の配線のインダクタンスよりも大きくなるようにすることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記電源用配線および接地用配線のインダクタンスが１０ｎＨ以上であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体集積回路が、表示パネル駆動用ＬＳＩであることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムキャリア上に半導体集積回路を実装してなる半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の電子機器に用いられる電子デバイスは、その製造過程や電子機器への実装時などにおいて、静電気放電（ESD: Electro-Static Discharge）により破壊（劣化）することがある。したがって、電子デバイスの設計に際しては、静電気に対する耐量を十分に確保することが必要となる。この静電気放電に対する破壊耐量を測定するために、電子デバイスにおける静電気放電をシミュレーションする試験が静電破壊試験であり、近年重要性が指摘されている。
【０００３】
従来から、静電破壊のモデルはその発生要因によって、ＨＢＭ（human-body model；人体モデル）、ＣＤＭ（charged-device model；帯電デバイス・モデル）、ＭＭ（machine model；マシン・モデル）の三つに大別されてきた。ＨＢＭやＭＭは、電子デバイス自体は帯電していないが、静電帯電した他の物体（人や機械）が電子デバイスの端子に触れることにより放電が起こり、これにより電子デバイスが破壊するモードである。ＣＤＭは電子デバイス自体が、摩擦や、誘電あるいは帯電物体との直接な接触により帯電し、電子デバイスの端子へ外部の導体が接触したときに起こる放電によって、電子デバイスが破壊するモードである。
【０００４】
この他にも、静電気放電に関連した試験として、電磁妨害に対する耐性を評価するイミュニティ試験があり、複数の電子デバイスで構成された電子機器装置の品質確認の一つとして採用されている。国際電気標準会議（IEC）では、静電気放電に関するイミュニティ試験としてＩＥＣ-６１０００-４-２という試験規格を設けている。ＩＥＣ-６１０００-４-２は帯電した人体や物体から評価対象装置への静電気放電をシミュレーションする目的で行われており、ＥＳＤガンと呼ばれる高電圧が印加可能な印加機を用いて評価対象装置に高電圧を印加し、印加後も評価対象装置が正常動作するかを確認している。そして、正常動作が確認できた印加電圧の大小で、評価対象装置のイミュニティ耐性の強弱を判断している。
【０００５】
電子機器装置を構成する電子デバイスの中で、上記イミュニティ耐性が弱いものとして半導体装置がある。評価対象装置のイミュニティ耐性を向上させるためには、評価対象装置にイミュニティノイズ対策部品を搭載し、内蔵する必要があり、これによって、電子デバイス、特に半導体装置に流入するイミュニティノイズを減少させている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、イミュニティノイズ対策部品として雪崩ダイオードを搭載し、イミュニティノイズを抑制する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１６８１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の表示パネルも上記イミュニティ試験を実施しており、表示パネル駆動用ＬＳＩや信号処理ＬＳＩ等の半導体装置のイミュティ耐性が問題となる場合がある。しかしながら、上記のように、電子デバイスなどにイミュニティノイズ対策部品を搭載すると、部品点数が増加し、コストアップをもたらす。
【０００８】
昨今、表示パネルの製造コスト削減に伴い、上記イミュニティ耐性を確保するための対策部品が減る方向にあり、表示パネル駆動用ＬＳＩや信号処理ＬＳＩ等の半導体装置に流入するイミュニティノイズが大きくなり、表示パネル駆動用ＬＳＩや信号処理ＬＳＩ等の半導体装置を破壊に至り、評価対象装置のイミュニティ耐性が脆弱になるという問題がある。
【０００９】
本発明は、以上の点を鑑み、イミュニティノイズ対策部品によるコストアップを招くことなく、半導体装置に流入するイミュニティノイズを減少してイミュニティ耐性が向上された装置を提供することを目的としており、特に表示パネル駆動用ＬＳＩのイミュニティ耐性が向上された装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る半導体装置は、上記課題を解決するために、絶縁性フィルムと、該絶縁性フィルム上にパターン形成された金属薄膜配線とを有するフィルムキャリアに半導体集積回路を搭載した半導体装置であって、前記金属薄膜配線では、半導体集積回路への電源用配線および接地用配線のインダクタンスが、その他の配線のインダクタンスよりも大きくなるようにすることを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、イミュニティノイズ対策部品を搭載する必要がないので、コストアップを招くことなく、半導体装置に流入するイミュニティノイズを減少してイミュニティ耐性を向上させる効果を奏する。
【００１２】
また、上記半導体装置においては、前記電源用配線および接地用配線のインダクタンスが１０ｎＨ以上であることが好ましい。
【００１３】
上記の構成によれば、電源用配線および接地用配線によるイミュニティ耐性の向上効果において顕著な効果を与えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る半導体装置は、以上のように、絶縁性フィルムと、該絶縁性フィルム上にパターン形成された金属薄膜配線とを有するフィルムキャリアに半導体集積回路を搭載した半導体装置であって、前記金属薄膜配線では、半導体集積回路への電源用配線および接地用配線のインダクタンスが、その他の配線のインダクタンスよりも大きくなるように構成している。
【００１５】
それゆえ、イミュニティノイズ対策部品を搭載する必要がなくなり、したがって、部品点数の増加およびコストアップを招くことなく、半導体装置に流入するイミュニティノイズを減少してイミュニティ耐性を向上させる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図１ないし図６を参照しながら、本発明に係るフィルムキャリアとそれを用いた半導体装置の一実施形態を説明する。
【００１７】
図２は、本実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す平面図である。同図に示す上記半導体装置は、表示パネル駆動用ＬＳＩ１１（以下、ＬＳＩ１１）を、フィルムキャリア上に搭載したものである。上記フィルムキャリアは、絶縁性フィルム１１と、該絶縁性フィルム１２上にパターン形成された金属薄膜配線１３とを有するものである。
【００１８】
金属薄膜配線１３は、ＬＳＩ１１へ信号を入力するための配線、およびＬＳＩ１１からの信号を外部へ出力するための配線のほかに、ＬＳＩ１１への電源用配線および接地用配線を少なくとも一本ずつ有している。もちろん、各配線の本数や配置は、任意の形態で設計可能であって、図１の図示に限定されるものではない。
【００１９】
ここで、本発明に係る半導体装置の目的は、イミュニティノイズ対策部品によるコストアップを招くことなく、半導体装置に流入するイミュニティノイズを減少してイミュニティ耐性を向上させることである。このため、本半導体装置では、フィルムキャリア上に形成される電源用配線および接地用配線のインダクタンスを、他の金属薄膜配線のインダクタンスよりも大きくすることを特徴としている。
【００２０】
すなわち、従来の半導体装置では、入出力信号による高周波動作の妨げとならないように、該半導体装置が搭載される基板やフィルムキャリア上の全ての配線において、極力、インダクタンスを小さくするように工夫や考案がなされている。
【００２１】
一方、本発明では、半導体装置のイミュニティ耐性を向上するために、電源用配線および接地用配線のみに注目し、これらの配線のインダクタンスを、他の金属薄膜配線のインダクタンスよりも大きくしている。そして、半導体装置への入出力信号用の配線に関しては、従来と同様に、極力インダクタンスが小さくされる。このため、入出力信号による高周波動作を妨げることなく、電源用配線および接地用配線から流入されるイミュニティノイズに対して耐性を持たせることができる。
【００２２】
尚、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなど表示パネル駆動用ＬＳＩが用いられている電子機器でのイミュニティ耐性試験は主に、電源用配線および接地用配線にイミュニティノイズが印加されるような手法で実施されている。このため、電源用配線および接地用配線のみに対するイミュニティ対策のみでも効果がある。
【００２３】
すなわち、表示パネルのイミュニティ耐性試験は、表示パネル筐体の外枠にＥＳＤガンを用いて高電圧を印加する方法で実施されることが多い。また、接地用配線のインピーダンスを低く保つ目的から、表示パネル筐体の外枠は（表示用パネル駆動用ＬＳＩ以外の）半導体装置等を搭載しているプリント基板の接地用配線と接続されていることが多い。表示用パネル駆動用ＬＳＩの電源用配線や接地用配線は、プリント基板上の電源用配線や接地用配線と接続されている。このため、ＥＳＤガンを用いて印加されたイミュニティノイズは、表示パネル筐体の外枠とプリント基板の接地用配線とを介して、表示パネル駆動用ＬＳＩの接地用配線に流入しやすい。また、電源用配線と接地用配線とは、静電結合していることが多いために、表示パネル駆動用ＬＳＩの電源用配線にもイミュニティノイズが流入しやすい。
【００２４】
続いて、本発明に係る半導体装置におけるイミュニティ耐性についての評価を行なう。
【００２５】
前記のように、ＬＳＩ１１を搭載したフィルムキャリアにおいて、当該フィルムキャリア上の金属薄膜配線１３で形成されるインダクタンスによる流入イミュニティノイズの回路シミュレーションを実行する。つまり、ＥＳＤガンと呼ばれる高電圧を印加可能な印加機を用いて、例えば液晶パネルなどの評価対象装置に高電圧を印加する。
【００２６】
前記ＥＳＤガンの等価回路図は図３に示すようなものであり、その出力波形は図４のように規定されている。例えば、充電電圧が２ｋＶである場合、放電直後の電流値は７．５Ａ、放電３０ｎｓ後の電流値は４Ａ、放電６０ｎｓ後の電流値は２Ａである。
【００２７】
このＥＳＤガンを用い、充電電圧１３ｋＶにて液晶パネルに放電したところ、パネル駆動用ＬＳＩが搭載されている基板の電源端子（電源用配線の端部に設けられる端子）とグランド端子（接地用配線の端部に設けられる端子）には、図５のように２５Ｖのピーク電圧が観測された。パネル駆動用ＬＳＩの動作電圧は１３．５Ｖであるので、ピーク電圧との電圧差１１．５Ｖは、ＥＳＤガンからパネル駆動用ＬＳＩに流入されたイミュニティノイズであると考えられる。
【００２８】
本実施形態において、図１のような表示パネル駆動用ＬＳＩの等価回路を考え、ＬＳＩへの電源用配線と接地用配線とに、イミュニティノイズ源を接続した回路で回路シミュレーションを実施する。図１において表示パネル駆動用ＬＳＩの電源用配線および接地用配線に接続されているインダクタンスは、フィルムキャリア上の電源用配線および接地用配線となる金属薄膜配線１３で形成されるインダクタンスを意味している。
【００２９】
これらのインダクタンスは、電源用配線および接地用配線以外に、信号入力用配線、信号出力用配線といった表示パネル駆動用ＬＳＩに具備される他の配線においても多かれ少なかれ存在する。しかしながら、信号入力用配線や信号出力用配線に大きなインダクタンスを形成した場合には入出力信号における高周波特性を制限してしまう場合がある。このため、本発明においては、電源用配線および接地用配線のインダクタンスがその他の配線のインダクタンスよりも大きくなるようにする。
【００３０】
図６は、シミュレーション結果を示すグラフである。図６から明らかなように、電源用配線および接地用配線に形成されるインダクタンスを大きくするにつれて、ＬＳＩ１１の電源端子とグランド端子とに現れるピーク電圧は減少している。本実施形態においては電源用配線および接地用配線に形成されるインダクタンスを１０ｎＨ以上とすることが好ましい。このインダクタンスを１０ｎＨとすることで、ＬＳＩ１１の電源端子とグランド端子に現れるピーク電圧は１６Ｖに減少した。このように、ピーク電圧の上昇が定常状態での電圧の２割程度に減少し、パネル駆動用ＬＳＩ１１のイミュニティ耐性が向上する。
【００３１】
また、図５に示すように、表示パネル駆動用ＬＳＩ１１に加わるイミュニティノイズの周波数は数百ＭＨｚになる。インダクタンスが１０ｎＨであるとき、Ｚ＝２πｆＬより１００ＭＨｚにおいては６Ωの抵抗となる。電源用配線および接地用配線に６Ωの（寄生）抵抗成分が加わることは、該配線によるイミュニティ耐性の向上効果において顕著な差が出ると推測される。搭載されるＬＳＩが変われば電源用配線および接地用配線におけるインダクタンスの好適値も若干は変動するが、これらの配線のインダクタンスを１０−１オーダーで変化させてもイミュニティ耐性において顕著な差はないと考えられる。また、これらの配線のインダクタンスを１０２オーダーで変化させることはＬＳＩの動作上好ましくない。このため、イミュニティ耐性を向上させるための電源用配線および接地用配線のインダクタンスとして、１００〜１０１オーダーという範囲は適切であると考えられる。すなわち、電源用配線および接地用配線に形成されるインダクタンスの範囲は、１０〜１００ｎＨとすることが適切である。
【００３２】
電源用配線および接地用配線におけるインダクタンスは、配線の材質や、該配線の配線幅や配線厚さを調節することによって、任意に設定することができる。例えば、１０ｕｍ〜８０ｕｍ厚のポリイミド樹脂上に、配線厚さが５ｕｍ〜３０ｕｍ、配線幅が１５ｕｍ〜２００ｕｍ、配線長が１０ｍｍ〜５０ｍｍの銅配線を形成することで、１０ｎＨ以上のインダクタンスを有する配線を形成することができる。
【００３３】
なお、本発明は、上記のようなフィルムキャリアに表示パネル駆動用ＬＳＩを搭載した半導体装置において特に好適に適用される。
【００３４】
すなわち、実装基板としてフィルムキャリアを用いることの多い表示パネル駆動用ＬＳＩでは、動作電源電圧が高いことと、電子機器内での配置場所がイミュニティ耐性試験時のイミュニティノイズ印加場所（例えば、ＥＳＤガンでの印加）とが近いこともあり、イミュニティノイズによる問題が多く発生する。イミュニティ耐性を向上させるためには、ＬＳＩが搭載されているプリント基板上に専用の対策部品を搭載する方法も広く用いられているが、フィルムキャリアを用いることの多い表示パネル駆動用ＬＳＩでは、このような専用の対策部品を搭載する方法が技術的、コスト的に用いにくくなっている。このため、上記のようなフィルムキャリアを用いる表示パネル駆動用ＬＳＩにおいて、イミュニティノイズ対策部品を搭載せずに、半導体装置に流入するイミュニティノイズを減少してイミュニティ耐性を向上できる本発明は、特に好適に適用される。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明に係る半導体装置は、電子デバイスなどにイミュニティノイズ対策部品を搭載する必要がなく、部品点数の増加を招くことなく、イミュニティノイズを減少してイミュニティ耐性を向上させることができるという効果を有する。このため、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の表示パネル駆動用ＬＳＩ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、表示パネル駆動用ＬＳＩの等価回路を示す回路図である。
【図２】フィルムキャリア上に表示パネル駆動用ＬＳＩを搭載してなる半導体装置の構成例を示す平面図である。
【図３】ＩＥＣ-６１０００-４-２イミュニティ試験用高電圧印加機（ＥＳＤガン）の等価回路を示す回路図である。
【図４】上記ＥＳＤガンにおける出力波形図である。
【図５】図４におけるＥＳＤガンにおける出力波形を与えた場合の、駆動用ＬＳＩが搭載されている基板の電源端子−グランド端子間電圧を示すグラフである。
【図６】図１に示す表示パネル駆動用ＬＳＩにおけるシミュレーション結果を示すものであり、図４におけるＥＳＤガンにおける出力波形を与えた場合の表示パネル駆動用ＬＳＩにおける電源端子−グランド端子間電圧を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１１      表示パネル駆動用ＬＳＩ
１２      絶縁性フィルム
１３      金属薄膜配線
【図１】
2010050358.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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